一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取方法技术

本发明专利技术属于植物提取技术领域，公开了一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取方法，将人工林树皮粉碎料按照料液比1:6～14与纤维素复合酶水溶液混合，在40～70℃水浴条件下超声处理30～60min，过滤后得到滤渣和滤液；将得到的滤渣按照料液比1:6～14与体积百分含量为40％～70％乙醇混合，在40～60℃下超声提取40～70min，过滤后取滤液；合并两次得到的滤液。本发明专利技术的人工林树皮活性成分酶处理与超声辅助耦合提取，提取的活性成分得率最高，比传统有机溶剂提取方法高25％以上，是一种低温、绿色、高效的提取方法。

Enzymatic extraction and ultrasonic assisted coupling extraction of active components from artificial bark of plantation

The invention belongs to the technical field of plant extraction, and discloses a method for enzymatic treatment and ultrasonic-assisted coupling extraction of bark active ingredients of plantation trees. The crushed bark of plantation trees is mixed with cellulose complex enzyme aqueous solution according to the ratio of material to liquid 1:6-14, and is ultrasonic treated for 30-60 minutes under the condition of water bath at 40-70 degrees Celsius, and filtered residue and cellulose composite enzyme aqueous solution are obtained. The filtrate was obtained by mixing the filtrate residue with 40% ~ 70% ethanol according to the ratio of material to liquid 1:6 ~ 14. The filtrate was extracted by ultrasonic wave at 40 ~ 60 ~C for 40 ~ 70 min and then filtered. The enzymatic treatment and ultrasonic-assisted coupling extraction of the active components from the bark of the plantation tree of the invention have the highest yield of the extracted active components, which is 25% higher than the traditional organic solvent extraction method, and is a low-temperature, green and efficient extraction method.

【技术实现步骤摘要】
一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取方法
本专利技术属于植物提取
，具体涉及一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合高效提取方法。
技术介绍
我国是世界上最大的人工林种植面积国家之一。人工林是采用人工播种、栽植或扦插等方法和技术措施营造培育而成的森林，由人工造林或人工重新造林建立。人工林可以是引进新品种或是对本土树种的加强管理，按树种分为人工马尾松林、人工杉木林、人工杨树林、人工桉树林等。人工林速生树种生长快、发展迅速、创汇多、同时兼有生态效益。我国人工林树皮、枝叶等非木质资源丰富，但对该非木质资源的利用率低，未得到很好的利用。如桉树皮是纸浆工业中的一种废料，占桉树总生物量的5.97％，这些废弃物有一些用于能源生产，大部分直接扔掉，不仅造成资源浪费，同时也带来环境污染。桉树皮含有丰富的高附加值生物活性成分，如酚类化合物、单宁、黄酮类、单萜类化合物以及三萜酸等，具有抗肿瘤、抗菌、降血糖、抗氧化等生物活性作用，具有广泛的应用前景。杨树已成为我国人工林主要造林树种，主要用于生态防护林、三北防护林、农林防护林和工业用材林等。杨树木材加工过程中产生大量的树皮废弃物，目前未得到充分的利用。黑荆树(Acaciamearnsii)是含羞草科金合欢属树种，速生、常绿乔木，原产于澳大利亚，1950年后在中国广东、广西、福建、云南等地开始引种。黑荆树皮中除了富含多酚类化合物外，还含有低聚原花色素、黄酮、蒽醌、三萜皂苷、多糖，树胶和蛋白质等化学物质。黑荆树皮中的原花色素具有多种生理活性作用，如抗糖尿病、抗炎、抗氧化、抗癌、防治心脑血管疾病生物活性等。目前对人工林树皮活性成分的提取主要采用传统的溶剂提取法、超声波辅助提取法和超临界流体萃取法。超临界流体萃取法设备费用高，生产能力低。传统的溶剂提取法具有溶剂耗量大，提取温度高，提取时间长，提取率低，有效成分损失大以及生产成本高等缺点，在工业化生产中的可行性差。
技术实现思路
针对我国人工林非木质资源树皮利用率低，活性物提取率不高的问题，本专利技术提出了一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取的方法，显著提高黄酮、原花色素等活性物质的提取效率。本专利技术的技术方案如下：一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取方法，包括如下步骤：(1)将人工林树皮粉碎料按照料液比1:6～14与纤维素复合酶水溶液混合，在40～70℃水浴条件下超声酶解30～60min，过滤后得到酶解滤渣和酶解滤液；(2)将步骤(1)得到的酶解滤渣按照料液比1:6～14与体积百分含量为40％～70％的乙醇混合，在40～60℃下超声提取40～70min，过滤后得到滤液；(3)合并步骤(1)和步骤(2)的滤液，得到含有树皮活性成分的总滤液。优选的，所述纤维素复合酶包括纤维素酶和半纤维素酶。优选的，所述纤维素复合酶的质量占所述树皮粉末干重的0.1～0.4％。优选的，所述纤维素复合酶水溶液的质量浓度为0.005～0.03％。优选的，所述步骤(1)或步骤(2)超声频率独立地为30～50KHz。优选的，所述树皮为桉树皮、杨树皮或黑荆树皮。优选的，所述活性成分为黄酮、原花色素和多酚中的一种或几种。优选的，所述总滤液经减压浓缩，液-液萃取后，再经大孔吸附树脂分离，得活性成分。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供了一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取方法，包括如下步骤：将人工林树皮粉碎料按照料液比1:6～14与纤维素复合酶水溶液混合，在40～70℃水浴条件下超声处理30～60min，过滤后得到滤渣和滤液；将得到的滤渣按照料液比1:6～14与体积百分含量为40％～70％的乙醇混合，在40～60℃下超声提取40～70min，过滤后取滤液；合并两次得到的滤液，得到含有树皮活性成分的总滤液。本专利技术的酶处理与超声辅助耦合提取方法，提取的活性成分得率最高，比传统的有机溶剂提取得率高25％以上，比超声波辅助提取高5％以上。本专利技术是一种低温、绿色、高效的提取方法。解决了有效成分的提取率受胞内外平衡浓度的限制、提取时间长、耗费溶剂多，提取效率低、有效成分易变性损失等缺点，且具有原料普适性强等特点，在人工林非木质资源树皮活性物质加工生产中具有广泛的应用前景。具体实施方式本专利技术提供了一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取方法，包括如下步骤：(1)将人工林树皮粉碎料按照料液比1:6～14与纤维素复合酶水溶液混合，在40～70℃水浴条件下超声酶解30～60min，过滤后得到酶解滤渣和酶解滤液；(2)将步骤(1)得到的酶解滤渣按照料液比1:6～14与体积百分含量为40％～70％的乙醇混合，在40～60℃下超声提取40～70min，过滤后得到滤液；(3)合并步骤(1)和步骤(2)的滤液，得到含有树皮活性成分的总滤液。本专利技术对人工林树皮的种类没有特殊限定，本领域中人工林种植的树种树皮都可以用本专利技术的提取方法进行活性成分的提取。在本专利技术具体实施例中，优选以桉树、杨树、黑荆树3种人工林树皮活性成分进行了酶处理与超声辅助耦合提取。本专利技术的提取方法对提取活性物质的种类没有特殊限定，根据不同树种中树皮的活性成分种类不同，可以为黄酮、原花色素和多酚中的一种或几种。在本专利技术具体实施例中，以总黄酮、原花色素和植物多酚分别作为桉树、杨树和黑荆树树皮活性成分的标志，比较本专利技术的提取方法与常规提取方法的提取效率优劣。需要说明的是，本专利技术的提取方法也可以用于自然条件下生长的林木树皮中活性成分的提取。本专利技术对人工林树皮粉碎料的制备方法没有特殊限定，采用本领域技术人员的常规方法制备即可。优选将人工林树皮进行机械剥皮，树皮风干，用粉碎机粉碎，得到人工林树皮粉碎料。本专利技术对人工林树皮粉碎料的颗粒大小没有特殊限定，原则上粒径越小越有利于树皮中活性物质的溶出。本专利技术中，优选所述人工林树皮粉碎料粒径为为1～10mm，更优选为3～5mm。本专利技术中，将人工林树皮粉碎料与纤维素复合酶水溶液混合，得到混合物料。本专利技术所述人工林树皮粉碎料与纤维素复合酶水溶液的料液比优选为1:8～13，更优选为1:10～12。本专利技术所述纤维素复合酶水溶液的质量浓度优选为0.005～0.025％，更优选为0.01～0.015％。本专利技术的纤维素复合酶优选为纤维素酶与半纤维素酶进行复合。本专利技术纤维素复合酶对植物细胞的细胞壁结构中的纤维素和半纤维素成分进行酶解，进而减少传质阻力，使植物细胞中的活性物质充分释放，且活性物质的活性可以得到较好的保护，从而提高活性物质的提取效率和提取率。本专利技术中，所述纤维素复合酶的质量占所述树皮原料干重的0.1～0.4％，更优选为0.15～0.3％。本专利技术优选所述混合物料的pH值为5～6。本专利技术将所述人工林树皮粉碎料与纤维素复合酶水溶液的混合物料进行水浴超声处理，得到的滤渣在乙醇溶液中再进行超声辅助提取。其中酶解处理过程在纤维素复合酶水溶液中进行，同时施加超声波作用。本专利技术利用超声波空化作用以及机械震动等次级效应来改善目标成分在溶剂中的扩散与混合，提高萃取效率，缩短提取时间，同时黄酮类、原花色素、植物多酚等重要活性物质的物质结构和生物活性不受影响。本专利技术所述人工林树皮粉碎料与纤维素复合酶水溶液的混合液进行水浴超声的温度优选为50～65℃，超声的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取方法，包括如下步骤：(1)将人工林树皮粉碎料按照料液比1:6～14与纤维素复合酶水溶液混合，在40～70℃水浴条件下超声酶解30～60min，过滤后得到酶解滤渣和酶解滤液；(2)将步骤(1)得到的酶解滤渣按照料液比1:6～14与体积百分含量为40％～70％的乙醇混合，在40～60℃下超声提取40～70min，过滤后得到滤液；(3)合并步骤(1)和步骤(2)的滤液，得到含有树皮活性成分的总滤液。

【技术特征摘要】
1.一种人工林树皮活性成分酶处理与超声波辅助耦合提取方法，包括如下步骤：(1)将人工林树皮粉碎料按照料液比1:6～14与纤维素复合酶水溶液混合，在40～70℃水浴条件下超声酶解30～60min，过滤后得到酶解滤渣和酶解滤液；(2)将步骤(1)得到的酶解滤渣按照料液比1:6～14与体积百分含量为40％～70％的乙醇混合，在40～60℃下超声提取40～70min，过滤后得到滤液；(3)合并步骤(1)和步骤(2)的滤液，得到含有树皮活性成分的总滤液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维素复合酶包括纤维素酶和半纤维素酶。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维素复合酶的酶活为30000～40000...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，姜萍，罗金岳，何凌霄，倪亚红，陈华芳，许蕊，张力平，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32